(57)【要約】【課題】  耐圧が高く、且つオン電圧の低い、新たなIII−Ｖ族窒化物半導体装置を提供する。【解決手段】  半絶縁性または絶縁性基板上に積層したIII−Ｖ族窒化物半導体からなる第１の窒化物半導体層と、第１の窒化物半導体層よりも低い温度で成膜した第２の窒化物半導体層と、凹部内に露出する第１の窒化物半導体層上にショットキー接合するショットキーバリア高さの低い第１のアノード電極と、第１のアノード電極に接続し、第２の窒化物半導体層にショットキー接合する第１のアノード電極と同一あるいは異なる金属からなり、ショットキーバリア高さの高い第２のアノード電極と、第１あるいは第２の窒化物半導体層にオーミック接合するカソード電極とを備える。  【選択図】  図１
2006237430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガリウム、アルミニウム、ホウ素及びインジウムからなる群のうち少なくとも１つからなるIII族元素と、窒素、リン及び砒素からなる群のうちの少なくとも窒素を含むＶ族元素で構成されたIII−Ｖ族窒化物半導体層からなる窒化物半導体装置において、
基板上に積層した前記III−Ｖ族窒化物半導体層からなる第１の窒化物半導体層と、該第１の窒化物半導体層よりも低い温度で成膜した前記III−Ｖ族窒化物半導体層からなる第２の窒化物半導体層と、前記第２の窒化物半導体層の一部を凹状に欠き、該凹部内に露出する前記第１の窒化物半導体層上にショットキー接合する第１のアノード電極と、該第１のアノード電極に接続し、前記第２の窒化物半導体層にショットキー接合する前記第１のアノード電極と同一あるいは異なる金属からなる第２のアノード電極と、前記第１あるいは前記第２の窒化物半導体層にオーミック接合するカソード電極とを備え、
前記第２のアノード電極と前記第２の窒化物半導体層との間で形成される接合のショットキーバリアの高さが、前記第１のアノード電極と前記第１の窒化物半導体層との間で形成される接合のショットキーバリアの高さより高いことを特徴とする窒化物半導体装置。
【請求項２】
ガリウム、アルミニウム、ホウ素及びインジウムからなる群のうち少なくとも１つからなるIII族元素と、窒素、リン及び砒素からなる群のうちの少なくとも窒素を含むＶ族元素で構成されたIII−Ｖ族窒化物半導体層からなる窒化物半導体装置において、
基板上に積層した前記III−Ｖ族窒化物半導体層からなる第１の窒化物半導体層と、該第１の窒化物半導体層よりも低い温度で成膜した前記III−Ｖ族窒化物半導体層からなる第２の窒化物半導体層と、前記第２の窒化物半導体層にショットキー接合する第１アノード電極と、該第１のアノード電極に接続し、前記第２の窒化物半導体層にショットキー接合する前記第１のアノード電極と異なる金属からなる第２のアノード電極と、前記第１あるいは前記第２の窒化物半導体層にオーミック接合するカソード電極とを備え、
前記第２のアノード電極と前記第２の窒化物半導体層との間で形成される接合のショットキーバリアの高さが、前記第１のアノード電極と前記第２の窒化物半導体層との間で形成される接合のショットキーバリアの高さより高いことを特徴とする窒化物半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２いずれか記載の窒化物半導体装置において、前記第２の窒化物半導体層が、微結晶構造であることを特徴とする窒化物半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載の窒化物半導体装置において、前記基板と前記第１の窒化物半導体層との間に、前記第１の窒化物半導体のエネルギーギャップより小さいエネルギーギャップを持つ、前記III−Ｖ族窒化物半導体からなる第３の窒化物半導体層を備えたことを特徴とする窒化物半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、III−Ｖ族窒化物半導体装置に関し、特に、耐圧が高く、且つオン抵抗が低い、大電力用のスイッチング素子として好適な窒化物半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置からなる大電力用のスイッチング素子では、耐圧が高く、且つオン抵抗が低いことが求められる。そのため、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor FET）や、バイポーラトランジスタとＭＯＳＦＥＴとを複合したＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ；絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）がスイッチング素子として使用されている。またその他に、耐圧が高く、且つオン抵抗が低い半導体装置として、ＳｉＣ半導体装置やIII−Ｖ族窒化物半導体装置が知られている。その中でもIII−Ｖ族窒化物半導体の物性の長所を活かした電子デバイスの具体的な応用が望まれており、ショットキーバリアダイオードの開発が報告されている（非特許文献１）。
【非特許文献１】吉田他、「低オン電圧動作  ＧａＮ−ＦＥＳＢＤ」、電気学会研究会資料、社団法人電気学会、２００４、ＥＤＤ−０４−６９、ｐ１７−２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
耐圧が高く、且つオン抵抗の低い半導体装置として開発が行われているIII−Ｖ族窒化物半導体装置は、開発途上にあり、その物性の長所を十分に活かした報告例は非常に少ない。本発明は、耐圧が高く、且つオン電圧の低い、新たなIII−Ｖ族窒化物半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本願請求項１に係る発明は、ガリウム、アルミニウム、ホウ素及びインジウムからなる群のうち少なくとも１つからなるIII族元素と、窒素、リン及び砒素からなる群のうちの少なくとも窒素を含むＶ族元素で構成されたIII−Ｖ族窒化物半導体層からなる窒化物半導体装置において、基板上に積層した前記III−Ｖ族窒化物半導体層からなる第１の窒化物半導体層と、該第１の窒化物半導体層よりも低い温度で成膜した前記III−Ｖ族窒化物半導体層からなる第２の窒化物半導体層と、前記第２の窒化物半導体層の一部を凹状に欠き、該凹部内に露出する前記第１の窒化物半導体層上にショットキー接合する第１のアノード電極と、該第１のアノード電極に接続し、前記第２の窒化物半導体層にショットキー接合する前記第１のアノード電極と同一あるいは異なる金属からなる第２のアノード電極と、前記第１あるいは前記第２の窒化物半導体層にオーミック接合するカソード電極とを備え、前記第２のアノード電極と前記第２の窒化物半導体層との間で形成される接合のショットキーバリアの高さが、前記第１のアノード電極と前記第１の窒化物半導体層との間で形成される接合のショットキーバリアの高さより高いことを特徴とするものである。
【０００５】
請求項２に係る発明は、ガリウム、アルミニウム、ホウ素及びインジウムからなる群のうち少なくとも１つからなるIII族元素と、窒素、リン及び砒素からなる群のうちの少なくとも窒素を含むＶ族元素で構成されたIII−Ｖ族窒化物半導体層からなる窒化物半導体装置において、基板上に積層した前記III−Ｖ族窒化物半導体層からなる第１の窒化物半導体層と、該第１の窒化物半導体層よりも低い温度で成膜した前記III−Ｖ族窒化物半導体層からなる第２の窒化物半導体層と、前記第２の窒化物半導体層にショットキー接合する第１アノード電極と、該第１のアノード電極に接続し、前記第２の窒化物半導体層にショットキー接合する前記第１のアノード電極と異なる金属からなる第２のアノード電極と、前記第１あるいは前記第２の窒化物半導体層にオーミック接合するカソード電極とを備え、前記第２のアノード電極と前記第２の窒化物半導体層との間で形成される接合のショットキーバリアの高さが、前記第１のアノード電極と前記第２の窒化物半導体層との間で形成される接合のショットキーバリアの高さより高いことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２いずれか記載の窒化物半導体装置において、前記第２の窒化物半導体層が、微結晶構造であることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３いずれか記載の窒化物半導体装置において、前記基板と前記第１の窒化物半導体層との間に、前記第１の窒化物半導体のエネルギーギャップより小さいエネルギーギャップを持つ、前記III−Ｖ族窒化物半導体からなる第３の窒化物半導体層を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の窒化物半導体装置は、低い順方向バイアスの条件では、ショットキーバリアの高さの低いショットキー接合に電流が流れ、低いオン電圧特性となるとともに、順方向バイアスが高くなると、ショットキーバリアの高さの高いショットキー接合にも電流が流れ、大きな電流を流すことができる。また、低い逆方向バイアスの条件では逆方向のリーク電流が少なく、高い逆方向バイアスの条件では、高いショットキーバリアの接合のみが機能することになり、高い耐圧特性が得られることになる。特に本発明の窒化物半導体装置では、高い絶縁性の微結晶構造の第２の窒化物半導体層にショットキー接合が形成されるため、低い逆方向バイアス条件での逆方向のリーク電流を非常に少なくすることができる。
【０００９】
ショットキーバリアの高さが異なる接合を形成するために、窒化物半導体層の一部を除去し、あるいは選択成長により凹部を形成して第１の窒化物半導体層及び第２の窒化物半導体層にそれぞれ接合するアノード電極を形成すれば良く、簡便に形成することができる。特に本発明の窒化物半導体装置では、高い絶縁性の微結晶構造の第２の窒化物半導体層に形成されるショットキーバリアの高さは、通常の成長温度で形成した窒化物半導体層に形成されるショットキーバリアの高さより高くなる。その結果、ショットキーバリアの高さの差が大きくなり、より高い耐圧特性が得られることになる。
【００１０】
さらにショットキーバリアの高さが異なる接合を形成するために、第２の窒化物半導体層に接合するアノード電極を異なる金属で形成すれば良く、簡便に形成することができる。
【００１１】
また、いわゆるＨＥＭＴ構造の窒化物半導体層を用いて本発明のショットキーバリアダイオードを形成して２次元電子ガスをキャリアとする場合には、さらにオン電圧が低く、順方向電流が大きい、良好な順方向電圧特性が得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の窒化物半導体装置は、基板上に第１の窒化物半導体層と高い絶縁性の微結晶構造の第２の窒化物半導体層が積層形成されており、第１及び第２の窒化物半導体層それぞれに接合する、あるいは第２の窒化物半導体層のみに接合する第１のアノード電極と第２のアノード電極を構成する電極金属を適宜選択することによって、第１及び第２のアノード電極のショットキーバリアの高さが異なるように構成している。またカソード電極は、第１または第２の窒化物半導体層に接合する構造となっている。
【００１３】
このような構造の窒化物半導体装置では、第１及び第２のアノード電極とカソード電極との間に順方向バイアスを印加する場合、順方向バイアスが小さい初期の段階では、第１の窒化物半導体層とショットキーバリアの高さの低い接合を形成する第１のアノード電極が主に機能することによって、低いオン電圧で電流が流れることになる。さらに順方向バイアスが大きくなると、第２のアノード電極にも電流が流れ、大電流が流れることになる。
【００１４】
また第１及び第２のアノード電極とカソード電極との間に逆方向バイアスを印加する場合、低い逆方向バイアスの条件では、第２の窒化物半導体層が絶縁性が高い微結晶構造となっているため、逆方向のリーク電流が減少する。さらに逆方向バイアスが大きくなると、ショットキーバリアの高い接合を形成する第２のアノード電極のみが機能することになり、高い耐圧特性が得られることになる。以下、本発明の窒化物半導体装置について、スイッチング素子として用いることができるショットキーバリアダイオードを例にとり、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１、図２は本発明の第１の実施例のＨＥＭＴ構造を利用した電界効果型ショットキーバリアダイオードであり、図１はその断面図を、図２はその製造工程をそれぞれ示している。図２に示すように、半絶縁性あるいは絶縁性の炭化珪素（ＳｉＣ）からなる基板１１上に、ＭＯＣＶＤ（Metal-Organic Chemical Vapor  Deposition）法等により、厚さ２００ｎｍ程度の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるバッファ層１２、厚さ２.５μｍのノンドープ窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるチャネル層１３、厚さ２５ｎｍのノンドープの窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）からなるショットキー層１４（第１の窒化物半導体層に相当）、ショットキー層１４の成膜温度より５００℃程度低い温度で成膜され、微結晶構造からなり、絶縁性が高い厚さ１０ｎｍの窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるキャップ層１５（第２の窒化物半導体層に相当）が順次積層した構造の半導体基板を用意する（図２ａ）。このような半導体基板では、窒化ガリウムからなるチャネル層１３と窒化アルミニウムガリウムからなるショットキー層１４とのヘテロ接合面近傍に、図中に破線で模式的に示すように２次元電子ガス（キャリア）が発生する。
【００１６】
次に、キャップ層１５上にチタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）の積層体等からなるカソード電極１６をパターン形成し、８５０℃３０秒の急速加熱を行い、キャップ層１５にオーミック接触を形成する（図２ｂ）。ここでカソード電極１６は、キャップ層１５をエッチング除去し、ショットキー層１４にオーミック接触する構造とすることも可能であるが、成膜後の微結晶構造のままのキャップ層１５上にオーミック電極を形成することにより、微結晶粒界にオーミック電極を構成する金属が侵入し、コンタクト抵抗率の低い（１０-6Ω・ｃｍ2台）オーミック電極を得ることができ、好ましい。
【００１７】
次に、第１のアノード電極の形成予定領域が開口するようにフォトレジストをパターン形成し、塩素系ガスを用いたＲＩＥ等のドライエッチングにより、露出するキャップ層１５を全てエッチングして、ショットキー層１４を露出する凹部１７を形成する（図２ｂ）。
【００１８】
その後、チタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）の積層体等からなる第１のアノード電極１８を、凹部１７内のショットキー層１４上にパターン形成する（図２ｃ）。さらに第１のアノード電極１８上及びキャップ層１５の上に、第１のアノード電極１８と電気的に接続するよう白金（Ｐｔ）／金（Ａｕ）の積層体等からなる第２のアノード電極１９をパターン形成し、キャップ層１５との間にショットキー接合を形成する（図２ｄ）。
【００１９】
このような構造の電界効果型ショットキーバリアダイオードでは、第１のアノード電極１８を構成するＴｉとショットキー層１４を構成するＡｌＧａＮとの接合により、高さ約０．３ｅＶのショットキーバリアが形成される。一方、第２のアノード電極を構成するＰｔとキャップ層１７を構成する低温成長のＧａＮとの接合により、高さ約２．４ｅＶのショットキーバリアが形成される。このショットキーバリアの高さは、通常の温度で成長したＧａＮとＰｔとの接合により形成される同一のショットキー接合のショットキーバリアの高さと比較して、０．８ｅＶ程度高くなっている。
【００２０】
このようにショットキーバリアの高さが異なる第１のアノード電極１８及び第２のアノード電極１９とカソード電極１６との間に順方向バイアスを印加すると、０．１〜０．３Ｖのオン電圧で、順方向電流が急激に増大する良好な立ち上りが観測された。また、逆方向バイアスを印加すると、約５００Ｖという大きな耐圧が観測され、耐圧が高く、且つオン抵抗の低いショットキーバリアダイオードであることが確認された。
【００２１】
上記構造のショットキーバリアダイオードにおいて、ＴｉとＡｌＧａＮとの接合の順方向電流の立ち上りに必要なオン電圧は、一般的には０．３〜０．５Ｖ程度である。一方、Ｐｔと本発明の低温成長のＧａＮとの接合のオン電圧は２．０〜２．５Ｖ程度である。
【００２２】
本実施例に係るショットキーバリアダイオード１０では、順方向電流の立ち上りの最初の段階では、ショットキー層１４（ＡｌＧａＮ）とショットキー接合する第１のアノード電極１８（Ｔｉ）が主に機能することによって、ショットキーバリアダイオード１０のオン電圧が、ショットキー層１４と第１のアノード電極１８のオン抵抗に近い値となっていると考えられる。更に、チャネル層１３とショットキー層１４とのヘテロ接合面近傍に発生する２次元電子ガスがキャリアとなって順方向電流の増大に寄与しているものと考えられる。その後、順方向バイアスが２．０〜２. ５Ｖ程度に達すると、第１のアノード電極１８及び第２のアノード電極１９の両方がアノード電極として機能し、さらに大きな電流を流すことができるようになる。
【００２３】
また、第１のアノード電極１８と第２のアノード電極１９との間に逆方向バイアスを印加したところ、約５００Ｖという大きな耐圧が観測された。一般的には、互いにショットキー接合したＴｉ電極とＡｌＧａＮ層との間に−１０Ｖの逆方向バイアスを印加した場合、１０-5〜１０-3Ａ程度の逆方向リーク電流が発生する。また、Ｐｔ電極と低温成長のＧａＮ層とを接合させた場合の逆方向リーク電流は、それよりも２桁以上小さく、約５００Ｖの耐圧が得られる。
【００２４】
本実施例に係るショットキーバリアダイオード１０では、逆方向バイアスが−１０Ｖ程度以下の最初の段階では、ショットキー層１４が高い絶縁性により、逆方向リーク電流がほとんど発生しない。逆方向バイアスが−１０Ｖ程度より大きくなると、キャリアとなる２次元電子ガスは、第２のアノード電極１９とショットキー層１５との接合により形成される空乏層により、ほとんど存在しない状態となり、わずかに発生する逆方向リーク電流の流出が阻止される。さらに逆方向バイアスが大きくなると、第２のアノード電極１９とショットキー層１５との接合により形成される空乏層が広がり、第２のアノード電極１９のみがアノード電極として機能するようになり、約５００Ｖの耐圧が得られることになる。
【実施例２】
【００２５】
次に図１に示す構造のショットキーバリアダイオードを、別の製造方法により形成する第２の実施例について説明する。第１の実施例同様、半絶縁性あるいは絶縁性の炭化珪素（ＳｉＣ）からなる基板１１上に、ＭＯＣＶＤ法等により、厚さ２００ｎｍ程度の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるバッファ層１２、厚さ２.５μｍのノンドープ窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるチャネル層１３、厚さ２５ｎｍのノンドープの窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）からなるショットキー層１４（第１の窒化物半導体層に相当）が順次積層した構造の半導体基板を用意する。
【００２６】
次に、ショットキー層１４上の第１のアノード電極形成予定領域に、キャップ層を選択成長させるためにＳｉＯ2からなるマスク材を形成し、その後、ショットキー層１４の成膜温度より５００℃程度低い温度で成膜され、微結晶構造からなり、絶縁性が高い厚さ１０ｎｍの窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるキャップ層１５（第２の窒化物半導体層に相当）を積層形成する。その後、マスク材を除去することにより、第１の実施例で説明した凹部１７を形成することができる。以下、第１の実施例で説明説明した工程に従い、カソード電極１６、第１のアノード電極１８及び第２のアノード電極１９を形成し、本発明のショットキーバリアダイオードを形成することができる。
【００２７】
このようにエッチングによらず、キャップ層１５を選択成長させる場合であっても、上述の第１の実施例同様、低いオン電圧特性と高い耐圧特性の窒化物半導体装置を形成することができる。
【実施例３】
【００２８】
図３は本発明の第３の実施例である。第１の実施例同様、半絶縁性あるいは絶縁性の炭化珪素（ＳｉＣ）からなる基板１１上に、ＭＯＣＶＤ法等により、厚さ２００ｎｍ程度の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるバッファ層１２、厚さ２.５μｍのノンドープ窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるチャネル層１３、厚さ２５ｎｍのノンドープの窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）からなるショットキー層１４（第１の窒化物半導体層に相当）、ショットキー層１４の成膜温度より５００℃程度低い温度で成膜され、微結晶構造からなり、絶縁性が高い厚さ３０ｎｍの窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるキャップ層１５（第２の窒化物半導体層に相当）が順次積層した構造の半導体基板を用意する。その後、凹部１７を形成し、ショットキー層１４とキャップ層１５にショットキー接合を形成するように、チタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）からなるアノード電極を形成する。図３に示すように、本実施例のアノード電極は、ショットキー層１４に接合する第１のアノード電極１７部と、キャップ層１５に接合する第２のアノード電極１８部とが一体となって形成されている。このような構造では、前述の第１の実施例と比較して、第１のアノード電極１７とショットキー層１４との間のショットキーバリアの高さと、第２のアノード電極１８とキャップ層１５との間のショットキバリアの高さの差が小さくなる。しかし、微結晶構造のキャップ層１５に接合するショットキー接合のショットキーバリアの高さは、通常の成長温度で形成した窒化物半導体層に接合するショットキー接合のショットキーバリアの高さより高くなり、低いオン電圧特性と高い耐圧特性が得られる。なお凹部１７は、選択成長法により形成することもできる。
【実施例４】
【００２９】
図４は本発明の第４の実施例である。第１の実施例同様、半絶縁性あるいは絶縁性の炭化珪素（ＳｉＣ）からなる基板１１上に、ＭＯＣＶＤ法等により、厚さ２００ｎｍ程度の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるバッファ層１２、厚さ２.５μｍのノンドープ窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるチャネル層１３、厚さ２５ｎｍのノンドープの窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）からなるショットキー層１４（第１の窒化物半導体層に相当）、ショットキー層１４の成膜温度より５００℃程度低い温度で成膜され、微結晶構造からなり、絶縁性が高い厚さ１０ｎｍの窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるキャップ層１５（第２の窒化物半導体層に相当）が順次積層した構造の半導体基板を用意する。その後、凹部１７を形成することなく、Ｔｉからなる第１のアノード電極１８と、Ｐｔからなる第２のアノード電極１９を、微結晶構造のキャップ層１５上に形成する。このような構造では、第１のアノード電極１８とキャップ層１５との間の接合のショットキーバリアの高さが、前述の第１の実施例に比べて少し高くなることになるが、第１及び第２のアノード電極１８、１９を構成する電極金属を適宜選択してショットキーバリアの高さの異なる接合を形成することで、第１の実施例同様、相対的に低いオン電圧特性と高い耐圧特性が得られることになる。
【００３０】
本実施例では、凹部１７を形成する必要がないので、凹部１７の形成工程を削減できる利点がある。
【００３１】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、ＨＥＭＴ構造の窒化物半導体装置の代わりに、不純物が添加された窒化物半導体層を能動層（チャネル層）とし、その上に上述の微結晶構造からなるキャップ層１５が形成されたいわゆるＦＥＴ構造の窒化物半導体装置とすることができる。また、窒化物半導体層は、ＧａＮ／ＡｌＧａＮ系に限定されるものではなく、ガリウム、アルミニウム、ホウ素及びインジウムからなる群のうち少なくとも１つからなるIII族元素と、窒素、リン及び砒素からなる群のうちの少なくとも窒素を含むＶ族元素で構成されたIII−Ｖ族窒化物半導体層で形成することができる。
【００３２】
またアノード電極を構成する金属材料は、接合を形成するIII−Ｖ族窒化物半導体層の種類に応じて適宜選択すればよい。たとえば上記実施例で説明した窒化物半導体層の場合には、第１のアノード電極を構成する金属材料はＴｉに限定されず、例えばアルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）やＡｇ（銀）等、第２のアノード電極より相対的に低いショットキーバリアを形成する金属であればよい。また、第２のアノード電極を構成する金属材料はＰｔに限定されず、例えばニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）やＡｕ（金）等、第１のアノード電極より相対的に高いショットキーバリアを形成する金属を選択すればよい。なお、高速スイッチング素子として用いるためには、第１のアノード電極のショットキーバリアの高さが０．８ｅＶより低く、第２のアノード電極のショットキーバリアの高さが０．８ｅＶより高い組合せを選択すると、低いオン抵抗で高い耐圧特性が得られ、好ましい。
【００３３】
また基板１は、炭化珪素基板の代りに、サファイア基板やシリコン基板を用いてもよい。その場合バッファ層１２は、低温成長の窒化ガリウム(ＧａＮ)を用いる方が望ましい。
【００３４】
なお本発明のキャップ層１５について微結晶構造と説明したが、これは微結晶粒の集合体あるいはそれらの再配列化した構造であり、成長温度、成長時の雰囲気ガス組成、成長させる基板の種類などによって、結晶粒の大きさや配列等は変わるものであり、所望の絶縁特性が得られる範囲で、成長温度を制御することによって得られるものである。第２の窒化物半導体層の成長温度は、第１の窒化物半導体層の成長温度より４００℃程度以上低い温度に設定すると、アノード電極に高いショットキーバリアを形成するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施例に係る窒化物半導体装置の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る窒化物半導体装置の製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係る窒化物半導体装置の説明図である。
【図４】本発明の第４の実施例に係る窒化物半導体装置の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０：ショットキーバリアダイオード、１１；基板、１２；バッファ層、
１３；チャネル層、１４；ショットキー層、１５；キャップ層、１６；カソード電極、
１７；凹部、１８；第１のアノード電極、１９；第２のアノード電極
【図１】
2006237430.tif 000003
【図２】
2006237430.tif 000004
【図３】
2006237430.tif 000005
【図４】
2006237430.tif 000006